燃机IGV进口导叶工作原理介绍Word格式.doc

1、n （1） 对于简单循环燃气轮机发电机组来说,可转导叶被控制在两个固定位置上,称为双位置控制方式.在启动和停机过程中,IGV处在关小的位置（34度）,目的是避免压气机出现旋转失速现象,从而防止压气机在低转速下发生喘振.当机组达到运行转速时,进口导叶被调整到全开角度的位置（84度或86度）,加大了通过压气机的空气流量,改善燃气轮机的热效率.该种控制方式的燃气轮机IGV的角度检测一般使用了个位置开关,一个用于指示关位置,一个用于指示开位置;该方式控制的燃机在联合循环时,降负荷运行能力较差,部分负荷时整体热效率下降较多,油耗率上升较大;不具备IGV温控功能.n （2） 第二种控制方式我们称作可调式压

2、气机进口导叶控制方式.在该种方式下,在起动和停机过程种,按修正转速TNHCOR以一定的速率来开大或关小IGV的角度,从而达到防止压气机发生喘振的目的.在带负荷时,对于联合循环中的燃气轮机,则根据负荷的大小（或透平排烟温度）来调整进口导叶的位置,以维持在该负荷下有较高透平排烟温度,使总体热效率得到改善.该种控制方式的燃气轮机IGV的角度位置是作为修正转速得函数或根据透平排烟温度来进行调整,为此,该系统需配置电液转换器（伺服阀90TV）及配套的位置反馈装置 （LVDT线性可变差动变压器96TV-1,-2）;该方式控制的燃机在联合循环时,降负荷运行能力较强,部分负荷时整体热效率下降较少,油耗率上升不

3、大,具备IGV温控功能.n 二）系统的组成及保护动作描述:n IGV系统的工作油源取自两路:一路为来自液压油母管（103BARG）,主要作为电液伺服阀90TV-1的控制油及IGV动作油缸的工作压力油;另一路是来自跳闸油系统的入口（6.5BARG,54）经20TV-1电磁阀控制,作为IGV跳闸放油切换阀VH3-1的工作压力油.n 1） IGV控制电磁阀20TV-1:常开电磁阀; 燃机在零转速以上（14HR失电）时,该电磁阀上电,切断泄油通路,IGV处可调状态;燃机在零转速后（14HR上电）,该电磁阀失电,接通泄油回路,IGV处不可调状态,直接在液压油的作用下关小至物理最小角度（31.6度）;n

4、2） IGV伺服液压控制油供油油滤FH6-1 : 带压差指示器（弹出式红点）金属滤,孔径40,红点弹出后需更换,不可在线更换;n 3） IGV跳闸放泄切换阀VH3 : （7 WAY 2 POSITION ）当20TV-1不带电时,它在来自液压油系统的液压油的作用让液下,油压不经过伺服阀90TV而直接进入油动机去关小IGV至机械最小位置.当20TV-1带电时,它接通伺服阀90TV与油动机之间的液压油路,使IGV处于可以被调整的状态,在这种状态下,液压油只能经过伺服阀90TV进入油动机,开大或关小IGV.n 4） IGV控制电液伺服阀90TV-1 : 伺服阀（电液转换器）n 5） 线性可变差动变压

5、器96TV-1,-2: 检测IGV的角度,作为控制系统对IGV角度的反馈信号,取二者中间的高值. n 6） IGV叶片助动及旋转系统HM3-1: 角度设定范围: 34-2TO 86+2 7）液压缸前节流孔板：防止IGV位置变换过快 三）IGV控制过程简述： 当机组启动后，高压液压油经过40微米过滤器FH6-1后流向90TV-1伺服阀和VH31进口可转导叶遮断器；由于20TV-1在燃机零转速继电器14HR带电前时失电状态，因此图中OLT-1油处于回油状态，所以遮断器VH3-1的油缸在弹簧力的作用下处于左边的工作状态。液压油经VH3-1后通过2mm的限流孔板进到HM3-1的油缸活塞下部腔室，活塞上

6、部腔室经过VH3-1接通回油管路，在此情况下，HM3-1关闭到最小位置，即34度开度。可转导叶IGV处于初始状态；当机组在启动电机带动下使14HR动作时，20TV-1带电，从跳闸油系统来的OLT-1油压建立，推动VH3-1阀向左移动，使该阀处于右边位置，这时将液压油OH-4接通伺服阀90TV-1和HM3-1的油缸的液压油路，使可转导叶IGV处于可调节状态。当我们所要求的可转导叶角度位置信号和可转导叶的位置反馈信号（来自96TV-1,2）相加结果不为零时，90TV-1伺服阀将接受来自控制系统（R）（S）（T）这三个控制器的经过运算放大的直流电流，90TV-1线圈中有电流流过，扭力器在磁场力的作用

7、下发生偏转，偏转角度的大小与通过电流的大小成比例，偏转方向则取决于线圈中电流的方向。扭力器的射流管随着随着扭力器一起偏转。液压油从射流管高速喷出。射流管正对面有两个对称布置的扩压通道，如果扭力器不发生偏转（即线圈中无电流通过），射流管处于中间位置，则左右两个扩压通道中相同。二级滑阀两端油压相等，从而处于中间位置，它的凸肩盖住两个经VH3-1通向HM3-1油缸的油口（1与2），这时没有液压油进入油缸，可转导叶静止不动。当线圈中有电流流过时，使射流管偏离中间位置，则在两个扩压通道中形成不同的油压，从使二级滑阀两端受力不同，二级滑阀就会离开自己的中间位置，使液压油经油口1（或2），再经过VH3进入H

8、M3-1的油缸的左侧（或右），而油缸的右侧（或左）的液压油经油口则经VH3-1，再经过油口2（或1）与回油接通，这样就可以使可转导叶关小或开大。射流管与二级滑阀之间有一根反馈弹簧，它的作用是增加调节过程的稳定性：一是保证调节过程中二级滑阀不至于移动过快；二是保证调节结束时二级滑阀能够回到中间位置。90TV-1伺服阀示意图如下：n 四） IGV部分报警控制描述:n 1） 燃机启动前需对IGV的反馈角度CSGV检查,若CSGV31度或CSGV35度,则燃机不容许启动,并在MARK-V上会发出“INLET GUIDE VANE POSITION SERVO TROUBLE”报警;控制逻辑图如下：n

9、2） 若IGV反馈角度CSGV与IGV控制角度参考值（要求值）CSRGV的差值7.5度,持续5秒后,MARK-V上会发出“INLET GUIDE VANE CONTROL TROUBLE ALARM”报警;n 3） 若燃机转速在运行转速以上（14HS上电）时, IGV反馈角度CSGV 50度或燃机转速在运行转速以下（14HS失电）时, IGV反馈角度CSGV超过设定角度CSRGV达7.5度以上,持续5秒,MARK-V上会发出“INLET GUIDE VANE CONTROL TROUBLE TRIP”报警,燃机跳闸.n 上述第1）项说明IGV位置反馈部分有故障,第2）,3）项说明IGV控制部分

10、有故障.五IGV部分转速时的算法介绍： 上面时IGV部分转速也就是说在燃机到达空载满速前的算法控制图，通过上面的逻辑计算，我们可以简化为以下的计算公式：CSRGVPS=TNHCOR-（CSRGVPS1）*CSRGVPS2 （1） 其中：CSRGVPS 为IGV部分转速基准 TNHCOR:为燃机实际转速校正 _其可由公式：TNHCOR=TNH*540F/（460F+CTIM） （2）CSRGVPS1=76.5%TNH CSRGVPS2=6.76度通过公式（2）我们可以计算出在空载满速前燃机大约多少转速时IGV可以开始由34度打开直至57度。下面有一个IGV启动过程，选择温控以及不选温控曲线图：n